Ремонт шаровых мельниц

Для помола строительных материалов широкое применение нашли шаровые барабанные мельницы и трубные мельницы. Так как технология ремонта барабанных и трубных мельниц одинако­ва и отличается лишь объемом ремонтных работ, то в данном раз­деле рассматривается ремонт только трубных мельниц, имеющих больший объем ремонтных работ.

В трубных мельницах (рис.82) наибольшему износу подверга­ются следующие детали: бронеплиты, цапфовые подшипники, цап­фы, детали привода, межкамерные перегородки и др. Поэтому осо­бое внимание при работе мельниц должно быть обращено на со­блюдение правил технической эксплуатации: наблюдение за уплот­няющими защитными приспособлениями главных подшипников, бесперебойная смазка всех подшипников мельницы, включая и привод, наблюдение за непрерывной подачей охлаждающей воды к цапфовым подшипникам, наблюдение за затяжкой фундаментных болтов, бронеболтов и болтов крепления главных подшипников, своевременная смена футеровки и межкамерных перегородок и т.д.

Причинами выхода из строя мельниц могут быть:

1) перегрев цапфовых подшипников (засорение системы смаз­ки и охлаждения подшипников, некачественные масла, неисправ­ность уплотнительных средств);

2) несвоевременная смена изношенных бронеплит с пределом износа выше допустимого (свыше 70 % износа), а также работа мельницы при сорванных бронеплитах, что приводит к быстрому износу корпуса мельницы;

3) усиленная вибрация отдельных узлов вследствие их несоос­ности и неуравновешенности, особенно вибрация подшипников и редуктора.

При текущем ремонте сменяют до 20 % бронефутеровочных плит, очищают отверстия межкамерных перегородок, проверяют их крепление и крепление днищ, очищают и ремонтируют аспирационную систему, ремонтируют уплотнители цапфовых под­шипников и дозаторы, проверяют контрольно-измерительные приборы и автоматику и т.д. При необходимости производят полную смену бронеплит и перегородок, проверку состояния цапфовых подшипников и подшипников привода и, в случае не­обходимости их ремонта, проверку и регулировку горизонталь­ности положения мельниц, ремонт транспортирующих и питаю­щих механизмов, а также аспирационной системы, ревизию и проверку контрольно-измерительных приборов и автоматики. При капитальном ремонте полностью разбирают мельницу и ре­монтируют все детали и узлы, подвергшиеся износу, протачива­ют и шлифуют входную и выходную цапфы, перезаливают вкла­дыши подшипников, ремонтируют редукторы, корпус, транс­портирующие и питающие механизмы, аспирационную систему, а также выверяют и регулируют все базовые поверхности и агре­гаты. Перед капитальным ремонтом проводят подготовительные работы, связанные с организацией ремонтных работ, с их меха­низацией, а также разрабатывают технологию проведения ре­монта мельниц.

В качестве подъемно-транспортных средств при ремонте мель­ниц используют краны грузоподъемностью 20 т, трайлеры, лебед­ки, тали, домкраты и т.д.

Рис. 82. Трубная двухкамерная мельница: / — бункер; 2 — люк; 3 — корпус барабана; 4 — загрузочная воронка; 5 — цапфовые подшипники; 6 — бронеплита; 7 — торцевая решетка; 8 — торцовые днища; 9 — полые цапфы; 10 — разгру­зочные отверстия; 11 — основной привод; 12 — главный редуктор; 13 — допол­нительный привод; 14 — центральный вал; 15 — система смазки и охлаждения

Разборка мельницы. Перед разборкой освобождают мельницу от материала; затем снимают крышки люков камер и при враще­нии корпуса мельницы высыпают шары через открытые люки. После разгрузки мелющих тел внутреннюю полость мельницы промывают водой, после чего отключают электроэнергию. Одно­временно отключают водяное охлаждение подшипников и масло­провод системы смазки, сливая при этом воду и смазку.

Разборку мельницы начинают со снятия ограждений привода, отсоединения муфт привода, снятия верхних крышек подшипни­ков. Перед снятием крышек коренных подшипников удаляют уплотнительное устройство. Мостовым краном или другими подъемными механизмами демонтируют загрузочное и выгрузоч­ное устройства. После того как сняты крышки коренных подшип­ников и от редуктора отсоединен промежуточный вал, можно приступить к подъему корпуса, что обычно делают при необходи­мости ремонта цапф и главных подшипников.

Барабан мельницы поднимают в следующей последовательно­сти: устанавливают под барабан опорные пояса; поджимают к барабану опорные пояса при помощи шпал и брусьев; устанавли­вают 150—200-тонные гидравлические домкраты; постепенно и равномерно домкратами поднимают барабан.

Подняв барабан на 100—150 мм, подкладывают шпалы, рас­клинивают барабан, после чего опускают поршни домкратов. Эти операции повторяют до тех пор, пока не поднимут корпус мель­ницы на требуемую высоту, причем все время проверяют уровнем горизонтальность его положения. Поднятый корпус окончатель­но закрепляют и заклинивают. Если по условиям ремонта необхо­димо снятие торцовых днищ, то их демонтаж проводится с боль­шой осторожностью, чтобы не повредить цапфы коренных под­шипников и сами подшипники. Днища демонтируют краном, предварительно сделав контрольные наметки на днище и торцо­вой части корпуса. Одновременно с демонтажем корпуса мельни­цы демонтируют привод.

При разборке мельницы производят дефектовку деталей: у всех подшипников скольжения снимают свинцовые оттиски, у шестерен привода (редуктор) замеряют радиальные и боковые за­зоры, у цапф и шеек валов редукторов определяют овальность и конусность, проверяют посадку муфт и шестерен редуктора, ос­матривают бронефутеровку и межкамерные перегородки.

Ремонт узлов и деталей мельницы. Корпус и днище мельницы изнашиваются под действием размалываемого абразивного мате­риала, причем корпус в основном изнашивается в местах стыка бронеплит. В случае износа корпуса по всей кольцевой поверхно­сти или износа большей части корпуса его ремонтируют вырезкой поврежденной кольцевой поверхности и вваркой нового пояса. При обнаружении на корпусе или на днище трещин последние ремонтируются путем вырезки поврежденных мест, пригонки но­вых деталей и их заварки. Для этого снимают футеровку, засверливают концы трещин, разделывают кромки и сваривают их каче­ственными электродами. Если износ бронефутеровочных плит превышает 70 % их толщины, то плиты заменяют новыми. Допус­тимый износ межкамерных перегородок — до 30 % их толщины, а их отверстий — не более 3—4 мм.

Технология выполнения работ по замене бронеплит зависит от способа их крепления к корпусу мельницы. Броневые плиты кре­пятся к барабану мельницы или болтами с потайной головкой, или безболтовым способом (клиновое крепление). В последнем случае броневые плиты соединяют между собой шпунтами, сделанными в торцах плит с последующим креплением. У трубных мельниц наи­большее распространение получило болтовое крепление броневых плит к корпусу мельниц. При наличии трещин и при износе, превы­шающем предельный, плиты заменяют новыми. Обычно броня сильно расклинивается в промежутках между плитами и с трудом поддается разборке. При демонтаже бронеплит отвертывают гайки и, нанося удары по болтам через медные прокладки, выбивают бол­ты внутрь барабана. Изношенные бронеплиты снимают при помо­щи ломиков и зубил и удаляют их через люк или цапфу.

Иногда для облегчения разборки бронеплит перед выгрузкой шаров с каждой бронеплиты снимают одну гайку, а другую ослаб­ляют с тем, чтобы при выгрузке шаров броня расшатывалась и лег­ко разбиралась. Если старые футеровочные плиты после выбивки футеровочных болтов вследствие сильного расклинивания не выпа­дают, то их удаляют по частям, применяя кислородную резку.

Удалив изношенную футеровку, барабан очищают от грязи, после чего начинают устанавливать футеровочные плиты рядами по длине барабана. Футеровочные плиты мельниц мокрого помола укладывают на листовой резине или фанере, а мельниц сухого по­мола — на цементно-песчаном растворе (в соотношении 1:3). Пли­ты должны плотно прилегать к корпусу без зазоров и быть закреп­лены футеровочными болтами, которые должны иметь гайку, контргайку и шайбы (металлическую и резиновую). Между болтом и корпусом мельницы делается уплотнение из свернутой в жгут пак­ли хлопчатобумажных концов, пропитанных в сурике на масле. Укладку футеровочных плит нужно вести так, чтобы их стыки име­ли некоторое смещение и не создавали бы кольцевых каналов. Все зазоры между футеровками цилиндрической части и торцовыми футеровками (включая и каналы перегородок) для предотвращения расклинивания уплотняют деревянными брусками.

Для отворачивания и затяжки гаек броневых плит применяют специальные гайковерты и пневматические ключи. Гайковерт ус­тановлен на тележке, которая может перемещаться вдоль бараба­на. Пневматический ключ типа И-51А имеет ударно-вращатель­ное движение. Ударный механизм ключа начинает действовать в тот момент, когда гайка доходит до упорной поверхности.

Для удобства барабан мельницы поворачивают так, чтобы ра­боты по укладке плит можно было вести в нижней его части. Пово­рачивать барабан мельницы можно краном, лебедкой, передвиж­ным или специальным стационарным приводом (цементных мель­ниц), предназначенным для поворота барабана во время ремонт­ных работ (см. рис. 82). На рис.83 показана схема поворота ба­рабана мельницы электролебедкой и блоками. Через люки или цап­фы из мельницы удаляют изношенную броню и подают в нее но­вую. Это делают с помощью

Рис. 83. Схема поворота барабана мельницы: 1 — барабан мельницы; 2 -колонна; 3 — электролебедка; 4 — блок; 5 — место крепления троса; 6 — привод мельницы

лебедки и троса, крана, ручным спосо­бом с использованием полиспаста или другими способами в зави­симости от местных условий. При демонтаже футеровки безболто­вого (клинового) крепления барабан мельницы поворачивают так, чтобы клин был сверху, затем гайки болтов клина раскручивают и клин выбивают. Чтобы проверить, нет ли зависания плиты, бара­бан поворачивают на 1/4 оборота в ту или другую сторону.

Укладку броневых плит при безболтовом креплении начина­ют в таком положении барабана, при котором клиновые плиты находятся в нижнем положении. Затем, поочередно поворачивая барабан на 30° то в одну, то в другую сторону, укладывают после­довательно по две плиты двух первых рядов за каждый поворот. После того как отфутерована поверхность несколько большая полуокружности барабана, плиты закрепляют специальными рас­порками по одной в каждом ряду. После этого барабан поворачи­вают на 120° и продолжают укладывать последующие плиты.

Для того чтобы демонтировать межкамерные перегородки, не­обходимо сначала снять связывающие кольца, а затем отвернуть гайки крепежных болтов, после чего можно снять перегородку. При установке межкамерных перегородок следует строго следить за их перпендикулярностью к оси барабана. Ширина щелей в сты­ках не должна превышать ширины отверстий в секторах. После окончания замены футеровки и пуска мельницы гайки болтов, крепящие бронеплиты и решетки, в течение 1—2 суток должны подтягиваться через 6—8 ч.

Метод ремонта футеровки выбирают в зависимости от степе­ни ее износа и способа крепления. Расколотые футеровочные пли­ты при индивидуальном болтовом креплении сдаются в лом. При безболтовом креплении единичная замена бронеплиты связана с большими трудностями, а иногда и невозможна в связи с наруше­нием целостности замковых соединений. В этих случаях футеро­вочные плиты ремонтируют. Вместо выпавшей расколотой плиты или ее части ставят вырезанный по форме кусок из вальцованной стали, который крепят при помощи сварки к соседним плитам. Иногда на изношенные места бронеплит приваривают стальные прутки диаметром 16 мм (рис. 86).

Рис. 86. Ремонт брони приваркой прутков: 1 — бронеплита; 2 — прутки

Торцовая броня может быть отремонтирована вваркой заплат или накладок из стали толщиной 20 мм, а также отрезкой и заме­ной изношенной части плиты.

Снятые изношенные бронеплиты и перегородки восстанавли­вают наплавкой твердыми сплавами. Толщина наплавляемого слоя должна составлять 4—5 мм.

Ремонт цапфы барабана. При обнаружении на поверхности цапфы барабана задиров или царапин, а также конусности, их устраняют протачиванием на месте с помощью суппорта токарно­го станка, устанавливаемого параллельно оси цапф на корпусе цапфового подшипника. Протачивать цапфы на месте можно и другими приспособлениями, применяемыми для обточки крупно­габаритных деталей, а также на карусельном станке, но при этом цапфу необходимо снимать вместе с днищем. После проточки по­верхность цапф шлифуется переносным шлифовальным приспо­соблением, которое устанавливается так же, как и при проточке цапф. Заусеницы, забоины, риски и неглубокие задиры (до 0,2— 0,3 мм) устраняют шлифовкой. Для шлифовки цапф заготавлива­ют специальные деревянные колодки, которые с внутренней сто­роны обшивают мягким фетром или плотным войлоком, смачива­ют маслом и посыпают равномерным слоем наждачного порош­ка. Укрепив на цапфе колодки хомутом из ремня, равномерным движением в обе стороны шлифуют цапфу до устранения забоин, царапин и рисок. После шлифовки цапфы промывают, протира­ют и проверяют на отсутствие овальности и конусности. Оваль­ность цапф допускается до 0,05 мм, а конусность — до 0,08 мм.

Ремонт цапфовых подшипников.Обнаруженные во время дефектовки подшипников на вкладышах небольшие царапины и риски устраняют шабровкой. Если слой баббита прилегает не­плотно (что обнаруживается по глухому звуку при постукивании молотком), имеются глубокие задиры или толщина слоя баббита недостаточна, то вкладыши подшипника следует перезалить. Пе­резаливке подвергают также вкладыши, у которых толщина слоя баббита в результате износа составляет менее 4 мм. Отдельные дефекты вкладыша могут быть устранены частичной заливкой баббитом. Для этого дефектное место разделывают, тщательно очищают, промывают в течение 10—15 мин бензином и раствором каустической соды, нагретой до 70—80 °С, затем обмывают чис­той кипяченой водой и насухо вытирают. После перезаливки и ус­транения местных дефектов вкладыши растачивают, а затем шаб­рят (14—20 пятен на 100 мм длины).

Затем, установив корпус барабана, проверяют:

— горизонтальность геометрической оси барабана (водяным уровнем по шейкам цапф или нивелиром), отклонение не должно превышать 0,05 мм на 1 м длины;

— наличие осевых зазоров между буртами цапф и вкладышами для теплового удлинения; у мельниц длиной до 15 м, имеющих один упорно-опорный подшипник, и второй опорный, зазоры должны быть: у упорного подшипника со стороны барабана 20 мм, с проти­воположной стороны 10 мм, а у опорного — 0,2—0,5 мм с каждой стороны. Если оба цапфовых подшипника мельницы опорно-упор­ные, то при условии, что величина температурного удлинения ба­рабана компенсируется путем перемещения подшипника, установ­ленного на роликах, осевые зазоры в подшипниках должны быть равны 0,2—0,5 мм с каждой стороны вкладыша.

Прилегание шаровой поверхности вкладыша к расточке кор­пуса подшипника, проверяемое по краске, должно быть не менее одного пятна на 1 см².

Ремонт привода мельницы. Ремонт начинают с проверки вели­чины износа зубьев шестерен, подшипников, шеек валов, надеж­ности посадок шестерен редукторов, а также соединительных муфт. При разборке редуктора после слива масла и воды сначала снимают крышки редуктора и, не изменяя положения верхних вкладышей подшипников (их зажимают специальными скобами), измеряют боковые и радиальные зазоры в зацеплении шестерен редуктора, торцовые и боковые зазоры в подшипниках между ва­лом и вкладышем, а также между корпусом и наружной поверхно­стью вкладыша. Данные замеров записываются в специальный формуляр. Во время ремонта редуктора помимо измерения зазо­ров проводят ремонт и восстановление износившихся деталей и узлов, их сборку, центровку, обкатку и испытание.

После ремонта и сборки редуктора его шестерни должны про­ворачиваться вручную без рывков и заеданий. Если во время ре­монта редуктора снимался его корпус, то при его установке на фун­даментные рамы следует щупом проверить плотность прилегания плоскостей редуктора к раме (зазор не должен превышать 0,1 мм).

Полумуфты насаживают на вал в нагретом состоянии легкими ударами молотка. Посадку полумуфт проверяют на радиальное и осевое биение индикатором. У мельниц с периферийным приво­дом наибольшему износу подвергается подвенцовая (малая) шес­терня. При износе рабочей стороны зубьев более чем на 20 % по толщине их наплавляют на месте электросваркой качественными электродами до полного восстановления профиля. После наплав­ки зубья обрабатывают наждачным кругом фрезерованием. Для фрезерования венцовых шестерен используют специальные пере­носные фрезерные станки.

При одностороннем износе подвенцовой и венцовой шестерен, если отсутствует возможность их восстановления, их переворачи­вают на 180° при помощи двух талей грузоподъемностью по 5 т, укрепленных на специальных козлах. Подвенцовую шестерню пе­реворачивают после снятия ее с вала специальным гидравличес­ким приспособлением.

Сборка мельницы. Мельницу собирают примерно в следую­щей последовательности. Устанавливают цапфовые вкладыши и торцовые днища (если они ремонтировались). Сопрягаемые по­верхности должны быть тщательно очищены от грязи, заусенцев, забоин. Посадку вкладышей и днищ осуществляют на конт­рольные шпильки, следя за совпадением контрольных рисок. Не­обходимо, чтобы не менее 30 % крепежных болтов были призон-ными, затяжку болтов надо осуществлять равномерно (в диамет­рально-противоположном направлении). Затем приступают к установке корпуса мельницы на цапфовые подшипники. Для это­го корпус мельницы вначале поднимают домкратами на неболь­шую высоту, вынимая часть шпальной клетки, и затем постепен­но опускают корпус мельницы. Эту операцию повторяют до тех пор, пока цапфы мельницы не уложатся в коренные подшипни­ки. Горизонтальность оси мельницы проверяют уровнем, накла­дываемым на поверхность цапф мельницы, или нивелиром. Пос­ле установки корпуса мельницы на подшипники к последним подсоединяют систему смазки и охлаждения. Проверив положе­ние цапф в подшипнике, закрывают его крышкой и приступают с помощью мостового крана к монтажу загрузочного и разгру­зочного устройств.

По окончании всех работ приступают к центровке мельничного агрегата, цель которой заключается в правильной установке осей мельниц, центровке полумуфт приводного вала мельницы, ведомо­го вала редуктора и электродвигателя. Центровку полумуфт произ­водят центровочными скобами, укрепленными на полумуфтах, пу­тем замера осевых и радиальных зазоров индикатором, микромет­ром или щупом в четырех положениях (через каждые 90°). При пе­риферийном приводе мельницы проверяют и регулируют зацепле­ние венцовой и подвенцовой шестерен, а также центрируют оси приводного вала мельницы и ведомого вала редуктора.

Испытание мельницы. После окончания капитального ремон­та мельницы ее в течение 6—8 ч испытывают без шаров. При этом проверяют вибрацию подшипников, корпуса редуктора и электродвигателя, которая по подшипникам не должна превы­шать 0,2 мм, а по редуктору и электродвигателю — 0,1 мм. Тем­пература масла при проходе его через подшипники не должна повышаться более чем на 15—20°. Далее проверяют работу маслонасоса, подающего масло к цапфам, и циркуляцию охлаждаю­щей воды, а затем работу вспомогательного оборудования. Пос­ле устранения всех дефектов, выявленных при испытании, мель­ницу загружают мелющими телами, закрывают люки и испыты­вают в течение 24 ч под нагрузкой. При этом испытании нужно произвести обтяжку болтов через каждые 2 ч в первые 8 ч, а в остальное время — через 4 ч.